Inverter fotovoltaico: cos’è e come funziona?

Se vuoi installare dei pannelli sul tetto di casa o nel tuo condominio e vuoi dipendere sempre meno dalla rete elettrica, è necessario conoscere bene una componente fondamentale dell’impianto: l’inverter fotovoltaico.

L’inverter, insieme ai pannelli, al contatore di produzione e a eventuali batterie di accumulo, è una parte imprescindibile del sistema fotovoltaico perché rende utilizzabile l’energia solare. 

Per questo motivo, è uno strumento da scegliere con cura: bisogna considerare come funziona, in quale impianto va collocato, qual è la potenza da scegliere. In questo articolo troverai tutte le informazioni necessarie per selezionare l’inverter fotovoltaico più adatto alle tue esigenze. In breve, le informazioni che non puoi perderti:

• Esistono diversi tipi di inverter in base al tipo di connessione con i moduli.
• Se stai cercando l’inverter per il tuo impianto con accumulo, l’inverter ibrido è quello che fa per te.
• La potenza dell’inverter è direttamente collegata alla potenza dell’impianto.

Indice

• Inverter fotovoltaico: cos’è e a cosa serve
• Come funziona un inverter per pannelli solari
• Inverter monofase e trifase di 3 kW e 6 kW
• Inverter fotovoltaico: tipologie di connessione
• Inverter ibrido per impianti con accumulo
• Inverter ibrido senza immissione in rete per impianti a isola
• Come scegliere un inverter fotovoltaico
• Inverter per pannelli solari: i prezzi

Inverter fotovoltaico: cos’è e a cosa serve

L’inverter fotovoltaico è la parte del sistema che converte l’energia proveniente dai pannelli e la rende utilizzabile. Questo elemento, nel flusso energetico, agisce subito dopo la produzione di energia da parte dei pannelli.

L’energia che riceve dai moduli però non è utilizzabile: si tratta infatti di corrente continua (CC), che non può essere utilizzata a livello domestico.

L’inverter dunque trasforma la corrente continua in corrente alternata (CA), ovvero l’energia che alimenta i sistemi elettrici delle abitazioni.

Oltre ad avere la funzione di rendere utilizzabile l’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici, l’inverter è fondamentale anche per altre operazioni:

• Mentre trasforma la corrente continua in corrente alternata, ottimizza questa energia, massimizzando le prestazioni dei moduli. 
• I suoi dispositivi di sicurezza proteggono l’intero impianto in situazioni di guasto.

Può essere posizionato all’interno o all’esterno delle abitazioni a seconda delle esigenze, ma trattandosi di un apparecchio elettrico è importante che sia lontano da fonti di calore. Come vedremo, a seconda della tipologia di inverter scelto ci sono raccomandazioni diverse sul suo posizionamento. 

❗ L’inverter ha componenti elettroniche facilmente sostituibili, per cui generalmente ha una durata di circa 10-12 anni.

Come funziona un inverter per pannelli solari

Ma come fa una singola componente a convertire l’energia prodotta da un sistema? Per capire il funzionamento dell’inverter in modo più approfondito, occorre sapere che il suo lavoro può essere accostato a quello di un alternatore e di un trasformatore:

• L’alternatore converte l’energia meccanica in una corrente elettrica alternata.
• Il trasformatore, attraverso l’utilizzo di una bobina in cui scorre la corrente alternata, genera energia.

L’inverter ha la funzione di entrambi i meccanismi, i quali sono poi controllati e massimizzati da dispositivi di sicurezza.

Inoltre, l’inverter è dotato di spie di diversi colori e diverse intermittenze, che indicano vari stati di funzionamento. I significati che assumono colori e intermittenze variano di modello in modello, ma sono fondamentali per comprendere lo stato di salute dell’impianto. Una volta acquistato l’inverter che fa più per te, sarà quindi importante saper leggere questi segnali al meglio.

Inverter monofase e trifase di 3 kW e 6 kW

Per struttura, impianto e funzionamento, esistono 2 tipi di inverter fotovoltaico: monofase e trifase. Ecco qui una sintesi:

INVERTER MONOFASE

L’inverter monofase è una componente utilizzata nell’impianto fotovoltaico monofase, che utilizza una singola fase di corrente alternata e ha una potenza massima di circa 6 kW. Troviamo l’inverter e la rete monofase prevalentemente in abitazioni e piccole imprese, e servono ad alimentare per lo più elettrodomestici o utenze a tensione non molto alta.

INVERTER TRIFASE

L’inverter trifase è composto da 3 fasi e converte 3 correnti alternate diverse. Come presume anche il suo nome, fa parte di un sistema elettrico trifase: questo è spesso presente in grandi aziende e impianti industriali per l’elevata potenza dell’energia che riesce a generare. Tuttavia, è comunque possibile avere un inverter trifase nella propria abitazione: può arrivare anche a una potenza di 3 kW. 

Inverter fotovoltaico: tipologie di connessione

In base al tipo di connessione con i pannelli e con le stringhe fotovoltaiche si possono distinguere diverse tipologie di inverter: inverter di stringa, inverter centralizzato, micro inverter.

❗Una stringa fotovoltaica è un insieme di pannelli solari collegati tutti in serie. 

Nella tabella un piccolo riassunto dei tipi di inverter e delle loro principali caratteristiche:

Inverter centralizzato per grandi impianti

L’inverter centralizzato trasforma la corrente elettrica continua proveniente da tutto l’impianto. 

È utilizzato per i grandi impianti e, appunto, è un solo inverter collegato a tutte le stringhe: in questo modo permette una conversione semplice e diretta, ma non garantisce un controllo approfondito delle prestazioni di ogni singolo modulo o stringa. 

Generalmente, è preferibile collocare l’inverter centralizzato all’interno dell’edificio, lontano così da temperature troppo elevate o troppo basse.

In sintesi, è l’inverter ideale per:

• Chi ha un grande impianto da alimentare.
• Chi vuole una conversione semplice e non ha necessità di un controllo pannello per pannello.

Inverter di stringa per impianti residenziali

L’inverter di stringa raccoglie la corrente continua proveniente da una stringa di pannelli. In questo caso, il monitoraggio che va a svolgere è concentrato sulla potenza complessiva generata dalla stringa, e non dall’impianto.

È l’inverter più economico sul mercato ed è di facile manutenzione, inoltre è consigliato soprattutto per zone molto soleggiate.

L’inverter a stringa è quello usato prevalentemente per impianti di taglia commerciale e residenziale: se preferisci questa opzione, dovrai procurarti tanti inverter quante sono le stringhe del tuo impianto. Come l’inverter centralizzato, anche l’inverter di stringa è più protetto se collocato all’interno di un locale riparato.

L’inverter di stringa è perfetto per:

• Chi vuole alimentare le utenze di casa.
• Chi non vuole spendere troppo. 

Micro inverter per impianti plug and play

Se l’inverter centralizzato è collegato all’intero impianto e l’inverter di stringa misura le prestazioni della singola stringa, il micro inverter, invece, si connette al singolo pannello solare.

Questo viene installato dietro al singolo pannello e permette quindi a ogni modulo di produrre energia utilizzabile dalle utenze. Ogni impianto, quindi, avrà tanti inverter quanti saranno i pannelli. 

I micro inverter, facendo parte di un impianto dalla struttura molto più modulare, ha 2 principali vantaggi:

• È lo strumento giusto per un impianto che deve essere ampliato, dovendo solo aggiungere ciascun pannello con il proprio inverter.
• Permette di monitorare in modo dettagliato le prestazioni dei singoli moduli.

❗ Il micro inverter è anche l’inverter utilizzato per gli impianti plug and play, ovvero impianti di dimensioni molto ridotte e di potenza inferiore a 350 W.

È l’inverter ideale per:

• Chi vuole prestare molta attenzione al rendimento di ogni modulo e a possibili guasti;
• Chi ha un impianto che vorrà espandere;
• Chi ha un impianto plug and play.

Inverter ibrido per impianti con accumulo

Se l’inverter deve essere collegato a un impianto con sistemi di accumulo, la scelta ricade su un inverter ibrido. 

Un inverter ibrido, oltre a convertire la corrente continua in alternata, gestisce anche i flussi di carica e scarica dell’energia nei sistemi di accumulo.

L’inverter ibrido, quindi, è anche un Battery Management System, cioè permette di gestire:

• Il flusso della corrente alternata che va ad alimentare le utenze della casa;
• Il flusso dell’energia non utilizzata, che deve essere stoccata negli accumulatori;
• L’immissione in rete dell’energia generata, quando la batteria è completamente carica.

Questa tipologia di inverter, dunque, è di fondamentale importanza per un corretto funzionamento dell’impianto con accumulo: ottimizzando questi flussi riesce a garantire una sempre maggiore percentuale di autoconsumo, e quindi di risparmio in bolletta.

💡 Un inverter ibrido, in base al tipo di connessione che ha con l’impianto, può comunque essere centralizzato, a stringa o micro.

Inverter ibrido senza immissione in rete per impianti a isola

L’impianto fotovoltaico a isola o off-grid è un sistema non collegato alla corrente elettrica, per cui fa affidamento esclusivamente sull’energia prodotta dai pannelli e poi immagazzinata nei sistemi di storage. 

Quando l’energia prodotta dal pannello non basta, l’unica altra fonte di alimentazione è quella proveniente dalle batterie, per cui sono necessari accumulatori che sappiano stoccare una grande quantità di energia.

In questo sistema, anche l’inverter deve avere un ottimo rendimento. L’inverter utilizzato per un sistema off-grid è simile a un inverter ibrido: la sua funzione quindi è quella di gestire i flussi di energia dai pannelli agli accumulatori e dagli accumulatori alle utenze, senza però immettere in rete l’energia in eccesso. 

La scelta di un sistema a isola è ideale per chi vuole raggiungere la più completa indipendenza dalla rete elettrica, e quindi per chi non vuole più ricevere la bolletta.

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Come scegliere un inverter fotovoltaico

Se hai capito quale tipologia di inverter fa più al caso tuo ma non sai ancora quale scegliere, devi considerare un importante fattore, ovvero la potenza, che deve essere proporzionata a quella dell’impianto.

La potenza dell’inverter non deve però essere uguale a quella dell’impianto, perché ci sono dei momenti o dei periodi di forte irraggiamento solare, e dunque dei picchi di produzione. 

L’inverter deve saper gestire questi picchi di potenza, in modo da evitare possibili problemi di efficienza e danni all’impianto. Per questo motivo, deve avere una potenza di poco maggiore rispetto a quella dei pannelli: per esempio, se l’impianto è di 3 kW, l’inverter deve avere una potenza di circa 3,5 kW.

❗La potenza di un inverter a isola deve essere necessariamente calcolata sulla base del massimo carico di picco d’energia, ovvero la potenza massima raggiunta in pochissimo tempo: questa è di circa il 25-30% superiore rispetto alla potenza dell’impianto.

Inverter per pannelli solari: i prezzi

Quanto ti costerà l’inverter scelto per un impianto fotovoltaico? Anche in questo caso, è necessario fare una distinzione e selezionare i prezzi con cura. 

Il valore economico di un inverter è determinato da alcune variabili: 

1. Il tipo di inverter scelto: monofase o trifase, centralizzato, di stringa o micro;
2. La potenza necessaria per il suo corretto funzionamento.
3. L’impianto in cui va a posizionarsi: senza accumulo, con accumulo o a isola.

I prezzi di un inverter fotovoltaico, comunque, vanno dai 300 o 400 € per i micro inverter ai 5.000 € per inverter fotovoltaici trifase da 5 kW.

Domande frequenti sugli inverter per impianti fotovoltaici

A cosa serve un inverter per il fotovoltaico?

L’inverter per il fotovoltaico serve a trasformare la corrente continua prodotta dai pannelli in corrente alternata, rendendola utilizzabile per le utenze. Ha anche la funzione di proteggere il sistema da eventuali guasti.

Quanto dura l’inverter del fotovoltaico?

L’inverter fotovoltaico di stringa dura in media 10-12 anni. I microinverter, invece, durano in media 20 anni.

Dove va messo l’inverter?

Trattandosi di uno strumento con numerose componenti elettriche, in genere è meglio metterlo a riparo da fonti di calore, anche se alcuni modelli protetti da involucro possono essere installati all’esterno. Devono essere il più vicino possibile ai pannelli: i microinverter, per esempio, possono essere montati dietro ai moduli.